7
广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析 吴圣进,陈雪凤,王灿琴,吴小建,韦仕岩 * ,蓝桃菊 (广西农业科学院 微生物研究所,南宁 530007 摘要: 【目的】分析广西百色云耳野生菌株的遗传多样性,为其种质资源的保护及开发利用提供参考。【方法】从广 西百色地区采集23个云耳野生菌株,进行人工栽培,期间观察测定其农艺性状;采用酯酶同工酶技术分析不同云耳菌 株的酯酶同工酶酶谱多态性,并进行聚类分析。【结果】在23个云耳野生菌株中,子实体朵形为单生的菌株有16个、簇 生的7个;耳片边缘平滑的菌株13个,波浪状的菌株10个;耳片背面筋道脉纹明显或较明显的有15个,不明显或无脉纹 的有8个;耳片颜色为浅黄褐色的菌株4个,黄褐色的8个,黑褐色的11个;耳片大小(长×宽)为30.1~51.6 mm×20.5~ 41.7 mm,厚度0.95~1.44 mm,表明百色云耳的形态特征具有丰富的多样性;原基形成时间26~59 d,杂菌感染率0~ 51.1%,耳片干湿比10.1~14.1,第一潮产量8.2%~50.5%,表明不同菌株的原基形成时间、抗杂性、干湿比和产量等方面 也具有丰富的多样性。23个云耳野生菌株共检测到19条谱带,有18种谱带类型,谱带的迁移率( Rf )为16.6~88.6,分布 频率为4.3%~100.0%,其中有3条带是百色云耳酯酶同工酶的特征谱带。23个云耳野生菌株的遗传相似系数为0.68~ 1.00,在遗传相似系数为0.68时,可分为两大类群,其中大部分菌株的聚类结果与其地理位置吻合。【结论】广西百色云 耳野生菌株具有丰富的遗传多样性,蕴含着较多的优异遗传性状,具有较大的开发利用潜力。 关键词: 百色云耳;野生菌株;遗传多样性;农艺性状;酯酶同工酶 中图分类号: S646.603 文献标志码: A 文章编号: 2095-1191 2018 06-1061-07 收稿日期: 2018-02-26 基金项目: 广西自然科学基金项目( 2017GXNSFAA198292 );广西农业科学院基本科研业务专项项目( 2015YT77 ;广西农业科 学院科技发展基金项目(桂农科2017JZ43 ;广西特色作物试验站建设项目(桂Ts201415 作者简介: *为通讯作者,韦仕岩( 1965- ),研究员,主要从事食用菌育种与栽培研究工作, E-mail[email protected]。吴圣进 1973- ),副研究员,主要从事食用菌资源评价与利用研究工作, E-mail[email protected]Genetic diversity of Baise Auricularia auricular wild strains in Guangxi WU Sheng-jinCHEN Xue-fengWANG Can-qinWU Xiao-jianWEI Shi-yan * LAN Tao-ju Microbiology Research InstituteGuangxi Academy of Agricultural SciencesNanning 530007China AbstractObjective The genetic diversity of Baise Auricularia auricular wild strains in Guangxi was analyzedin order to provide reference for protectionexploitation and utilization of the resources of Baise A. auricular . Method Twenty-three A. auricular wild strains were collected from Baise in Guangxi and artificially cultivated. During this periodtheir agronomic characters were observed and determined. The polymorphism of esterase isozyme bands in different A. au- ricular strains was analyzed by using esterase isozyme technologyand cluster analysis was also conducted. Result Among the 23 wild strainsthere were 16 strains with the growth type of individual fruit body7 strains with clustered fruit body13 stains had smooth margin and 10 strains had wavy marginat the back of A. auricular15 strains had ob- vious or relatively obvious veinsand 8 strains had no veins or no obvious veinsthe surface color of 4 strains was fawn8 strains tawnyand 11 strains was black brownthe size of surface length×width were 30.1-51.6 mm×20.5-41.7 mm and the thickness was 0.95-1.44 mm. These results showed that the morphology characters of Baise A. auricular possessed high diversity. The germination time of primodium varied from 26 to 59 dand contamination rate of other strains varied from 0 to 51.1%dry-wet ration of surface varied from 10.1 to 14.1 and yield of first tide varied from 8.2% to 50.5%. These results showed that there were high diversity among different strains on germination time of primordiumanti-weed- mouldsdry-wet ratio and yields. There were 19 bands in total and 18 types of bands detected from the 23 wild strains. The mobility rate Rf of bands ranged from 16.6 to 88.6and the distribution frequency ranged from 4.3% to 100.0%. Three of the bands were the characteristic bands in esterase isozyme bands of Baise A. auricular . The genetic similarity co- efficients ranged from 0.68 to 1.00 among the 23 wild strains. The 23 wild strains could be divided into two groups at the similarity coefficient of 0.68. And the cluster analysis results of most strains were agreed with their geographical distribu- tion. Conclusion Baise A. auricular wild strains in Guangxi possesses high genetic diversityimplies many good genetic characters and has great potential for exploitation and utilization. Key wordsBaise Auricularia auricularwild strainsgenetic diversityagronomic charactersesterase isozyme 南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 201849 6 ): 1061-1067 ISSN 2095-1191CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.com DOI10.3969/j.issn.2095-1191.2018.06.03

广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析nfnyxbnew.yywkt.com/Admin/UploadFile/Issue/3iptek3m.pdf · 西百色地区采集23个云耳野生菌株,进行人工栽培,期间观察测定其农艺性状;采用酯酶同工酶技术分析不同云耳菌

  • Upload
    others

  • View
    19

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

6期 ·1061·

广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析吴圣进,陈雪凤,王灿琴,吴小建,韦仕岩*,蓝桃菊

(广西农业科学院 微生物研究所,南宁 530007)

摘要:【目的】分析广西百色云耳野生菌株的遗传多样性,为其种质资源的保护及开发利用提供参考。【方法】从广

西百色地区采集23个云耳野生菌株,进行人工栽培,期间观察测定其农艺性状;采用酯酶同工酶技术分析不同云耳菌

株的酯酶同工酶酶谱多态性,并进行聚类分析。【结果】在23个云耳野生菌株中,子实体朵形为单生的菌株有16个、簇

生的7个;耳片边缘平滑的菌株13个,波浪状的菌株10个;耳片背面筋道脉纹明显或较明显的有15个,不明显或无脉纹

的有8个;耳片颜色为浅黄褐色的菌株4个,黄褐色的8个,黑褐色的11个;耳片大小(长×宽)为30.1~51.6 mm×20.5~

41.7 mm,厚度0.95~1.44 mm,表明百色云耳的形态特征具有丰富的多样性;原基形成时间26~59 d,杂菌感染率0~

51.1%,耳片干湿比10.1~14.1,第一潮产量8.2%~50.5%,表明不同菌株的原基形成时间、抗杂性、干湿比和产量等方面

也具有丰富的多样性。23个云耳野生菌株共检测到19条谱带,有18种谱带类型,谱带的迁移率(Rf)为16.6~88.6,分布

频率为4.3%~100.0%,其中有3条带是百色云耳酯酶同工酶的特征谱带。23个云耳野生菌株的遗传相似系数为0.68~

1.00,在遗传相似系数为0.68时,可分为两大类群,其中大部分菌株的聚类结果与其地理位置吻合。【结论】广西百色云

耳野生菌株具有丰富的遗传多样性,蕴含着较多的优异遗传性状,具有较大的开发利用潜力。

关键词:百色云耳;野生菌株;遗传多样性;农艺性状;酯酶同工酶

中图分类号:S646.603 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2018)06-1061-07

收稿日期:2018-02-26基金项目:广西自然科学基金项目(2017GXNSFAA198292);广西农业科学院基本科研业务专项项目(2015YT77);广西农业科

学院科技发展基金项目(桂农科2017JZ43);广西特色作物试验站建设项目(桂Ts201415)作者简介:*为通讯作者,韦仕岩(1965-),研究员,主要从事食用菌育种与栽培研究工作,E-mail:[email protected]。吴圣进

(1973-),副研究员,主要从事食用菌资源评价与利用研究工作,E-mail:[email protected]

Genetic diversity of Baise Auricularia auricularwild strains in Guangxi

WU Sheng-jin,CHEN Xue-feng,WANG Can-qin,WU Xiao-jian,WEI Shi-yan*,LAN Tao-ju

(Microbiology Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,China)

Abstract:【Objective】The genetic diversity of Baise Auricularia auricular wild strains in Guangxi was analyzed,inorder to provide reference for protection,exploitation and utilization of the resources of Baise A. auricular.【Method】Twenty-three A. auricular wild strains were collected from Baise in Guangxi and artificially cultivated. During this period,their agronomic characters were observed and determined. The polymorphism of esterase isozyme bands in different A. au-ricular strains was analyzed by using esterase isozyme technology,and cluster analysis was also conducted.【Result】Among the 23 wild strains,there were 16 strains with the growth type of individual fruit body,7 strains with clusteredfruit body;13 stains had smooth margin and 10 strains had wavy margin;at the back of A. auricular,15 strains had ob-vious or relatively obvious veins,and 8 strains had no veins or no obvious veins;the surface color of 4 strains was fawn,8strains tawny,and 11 strains was black brown;the size of surface(length×width)were 30.1-51.6 mm×20.5-41.7 mm andthe thickness was 0.95-1.44 mm. These results showed that the morphology characters of Baise A. auricular possessedhigh diversity. The germination time of primodium varied from 26 to 59 d,and contamination rate of other strains variedfrom 0 to 51.1%;dry-wet ration of surface varied from 10.1 to 14.1 and yield of first tide varied from 8.2% to 50.5%.These results showed that there were high diversity among different strains on germination time of primordium,anti-weed-moulds,dry-wet ratio and yields. There were 19 bands in total and 18 types of bands detected from the 23 wild strains.The mobility rate(Rf)of bands ranged from 16.6 to 88.6,and the distribution frequency ranged from 4.3% to 100.0%.Three of the bands were the characteristic bands in esterase isozyme bands of Baise A. auricular. The genetic similarity co-efficients ranged from 0.68 to 1.00 among the 23 wild strains. The 23 wild strains could be divided into two groups at thesimilarity coefficient of 0.68. And the cluster analysis results of most strains were agreed with their geographical distribu-tion.【Conclusion】Baise A. auricular wild strains in Guangxi possesses high genetic diversity,implies many good geneticcharacters and has great potential for exploitation and utilization.

Key words:Baise Auricularia auricular;wild strains;genetic diversity;agronomic characters;esterase isozyme

南方农业学报 Journal of Southern Agriculture 2018,49(6):1061-1067ISSN 2095-1191;CODEN NNXAABhttp://www.nfnyxb.comDOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2018.06.03

49卷南 方 农 业 学 报·1062·

0 引言

【研究意义】云耳(Auricularia auricular)是我国

南方地区对黑木耳的一种俗称,隶属于担子菌亚门

异担子菌纲木耳目木耳科木耳属(戴玉成等,2010),

在我国广泛分布,其产量仅次于香菇和平菇,为四大

食用菌之一(中国食用菌协会,2013;冯小飞等,

2016)。百色云耳是指自然分布于广西百色地区各

县(区)的野生黑木耳,以田林县分布最广、产量最

高、品质优良,曾多次在全国黑木耳质量评比中名列

三甲,远销港澳及东南亚等地,是广西特有的黑木耳

(农训学,2009;谢毅栋,2009)。百色云耳属于适合

南亚热带植被地理条件生长的典型生态种群,也是

我国黑木耳的一个重要生态类群(李发盛等,2008b;

黄艳芳等,2012)。因此,开展百色云耳的遗传多样

性研究对其种质鉴定、驯化栽培、资源保护及遗传育

种具有重要意义。【前人研究进展】目前,种质资源的

遗传多样性主要通过形态学标记、细胞学标记、生物

化学标记和分子遗传标记等方法进行研究。有关黑

木耳的遗传多样性研究已有较多报道。唐利华等

(2007)通过酯酶同工酶分析对我国34个主栽的黑木

耳菌株进行遗传多样性研究,结果表明其遗传背景

差异不明显。陶梅等(2009)通过体细胞不亲和性反

应和ITS序列分析对黑龙江省黑木耳栽培菌株进行

亲缘关系研究,结果表明其亲缘关系较近,遗传多样

性不丰富。Tang等(2010)分别采用ISSR和SRAP分

子标记技术对黑龙江省黑木耳菌株的遗传多样性进

行分析,结果表明其具有较丰富的遗传多样性。陶

朋飞和许修宏(2011)应用ITS和SRAP分子标记技术

分析黑龙江省野生黑木耳菌株的遗传多样性,结果

表明其具有较丰富的遗传多样性。钱雪婷(2016)通

过农艺学性状描述、酯酶同工酶分析试验、体细胞不

亲和性反应和ITS序列分析对秦巴山区的45个黑木

耳菌株的遗传多样性进行研究,结果发现其遗传多

样性较丰富。有关百色云耳的研究报道,李发盛等

(2008b)、黄艳芳等(2012)研究发现,百色云耳形态

特征与东北主推的黑木耳品种存在明显差异;王灿

琴等(2012)对5个百色云耳菌株的菌丝生长状况、子

实体形态、出菇期和产量等性状进行比较分析,结果

表明不同菌株的农艺性状存在明显差异。【本研究切

入点】目前,针对百色云耳野生种群资源的研究仅限

于形态学或农艺性状指标的观察及测定,涉及的菌

株数量也很少,尚缺乏全面系统的研究,尤其鲜见有

关百色云耳野生菌株遗传多样性的研究报道。【拟解

决的关键问题】将农艺性状测定与酯酶同工酶分析

试验相结合,对23个百色云耳野生菌株进行遗传多

样性分析,以期挖掘百色云耳优良性状和优异基因,

为其种质资源的保护和开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试百色云耳野生菌株共23个,其名称、采集

时间和采集地见表1。N,N-亚甲双丙烯酰胺、α,β-乙

酸萘酯、坚固蓝等主要试剂购自生工生物工程(上

海)股份有限公司。主要仪器设备:电泳仪(DYCZ-

24,北京市六一仪器厂)、恒温水浴锅(HH-W420,江

苏省金坛市医疗仪器厂)、高速冷冻离心机(TGL-

16G,上海安亭科学仪器厂)和摇床(QYC-211,上海

福玛实验设备有限公司)等。

1. 2 农艺性状测定

于2016年10月~2017年3月采用袋料栽培方式

进行云耳菌株的出耳试验。栽培袋料配方:阔叶树

木屑78%,麦麸20%,石膏1%,石灰1%。按照任建平

(2015)的方法进行栽培袋料配制、装袋、高压灭菌和

接种,每个菌株制备菌包90袋。接种后的菌包置于

28 ℃培养室培养,期间记录从接种至多数菌包开始

形成原基所需的天数,即原基形成时间。菌丝满袋

并有少量原基形成时,将菌包移至出菇棚,按照任建

平(2015)的方法进行催耳芽和出耳管理。出耳期

间,观察记录云耳的着生方式,统计菌包杂菌感染

率。待云耳耳片充分舒展,耳基收缩,耳边内卷,腹

凹面出现白色孢子粉后,采收第一潮云耳。采收时

记录云耳子实体形态,并统计产量,产量按生物学效

率计算,即生物学效率(%)=第一潮云耳鲜重(kg)/

编号No.

1234567891011121314151617181920212223

菌株Strain

TY011TY012TY013TY022TY023TY024TY026TY031TY041TY042TY051

TY052.1TY052.2TY053TY054TY055TY061TY062TY063YE1YE2YE3YE6

采集时间(年-月-日)Date of collection

(Y-M-D)2014-05-072014-05-072014-05-072014-05-082014-05-082014-05-082014-05-082014-05-082014-05-082014-05-082014-05-162014-05-162014-05-162014-05-162014-05-162014-05-162014-05-172014-05-172014-05-172007-05-122008-03-202010-05-202011-07-11

采集地Place of collection

田林县定安镇那雄村河口屯田林县定安镇那雄村河口屯田林县定安镇那雄村河口屯田林县乐里镇那光村大坝屯田林县乐里镇那光村大坝屯田林县乐里镇那光村大坝屯田林县乐里镇那光村大坝屯

田林县百乐乡百华村田林县八渡乡八桃村八马屯田林县八渡乡八桃村八马屯田林县八渡乡平封村平封屯田林县八渡乡平封村平封屯田林县八渡乡平封村平封屯田林县八渡乡平封村平封屯田林县八渡乡平封村平封屯田林县八渡乡平封村平封屯

田林县八渡乡六章村田林县八渡乡六章村田林县八渡乡六章村

田林县浪平乡委贵村弄平屯田林县福达乡

田林县浪平乡委贵村弄平屯西林县

表 1 供试百色云耳野生菌株及其采集地

Table 1 Tested Baise A. auricular wild strains and their placesof collection

6期 ·1063·

栽培袋料干重(kg)×100。同时测定每个菌株子实体

的干湿比,干湿比=吸水完全的云耳鲜重(kg)/云耳

干重(kg)。

1. 3 酯酶同工酶酶谱分析

将菌丝刚长满试管斜面的云耳菌株接种于装

有PDA液体培养基的三角瓶中,于28 ℃摇床培养

25 d,然后过滤菌丝,挤干水分。按照韦仕岩等

(2014)的方法制备酯酶同工酶样品,并进行电泳、染

色及酶谱分析。

1. 4 统计分析

基于上述酯酶同工酶的电泳数据,以NTSYS-

PC计算不同菌株间遗传相似系数。采用不加权成

对群算术平均法(UPGMA)进行云耳菌株的遗传相

似性聚类分析,构建系统发育进化树。

2 结果与分析

2. 1 百色云耳野生菌株的农艺性状测定结果

2. 1. 1 形态特征 由表2可知,在23个百色云耳野

生菌株中,子实体朵形为单生的有16个,簇生的有7

个;耳片边缘平滑的有13个,波浪状的有10个;耳片

背面筋道脉纹明显或较明显的有15个,不明显或无

脉纹的有8个;耳片颜色浅黄褐色的有4个,黄褐色的

有8个,黑褐色的有11个;耳片长度30.1~51.6 mm;耳

片宽度20.5~41.7 mm;耳片厚度0.95~1.44 mm。其

中,菌株TY011、TY012、TY013、TY026和TY051具有

良好的子实体形态,单生,耳片边缘平滑,脉纹不明

显,耳片也较大(长×宽>39.0 mm×28.0 mm,下同),

但耳片较薄(厚度<1.00 mm,下同);菌株TY031也

具有良好的子实体形态,多为单生,耳片边缘平滑,

脉纹不明显,耳片厚(1.25 mm)但较小(仅32.8 mm×

22.9 mm);菌株TY041、YE1、YE2、YE3和YE6的耳

片较大且厚(厚度>1.00 mm,下同),但耳片边缘呈

波 浪 状 ,部 分 菌 株 脉 纹 较 多;菌株 TY052.1 和

TY052.2的耳片较大,但子实体其他形态均较差;菌

株 TY022、TY023、TY024、TY053、TY054、TY055、

TY061、TY062和TY063的耳片均较厚,尤其是菌株

TY024的耳片厚度为1.44 mm,但子实体其他形态均

较差。综上所述,百色云耳野生菌的形态特征具有

丰富的多样性,且含有较多优良的外观性状。

2. 1. 2 栽培性状 由表3可知,23个百色云耳野生

菌株中,菌株TY011、TY012、TY023、TY24、TY026、

TY041、TY062、YE1和YE3为早熟型品种,原基

形成时间仅26~32 d;菌株TY031、TY051、TY061、

TY013、YE2和YE6为中熟型品种,原基形成时间为

36~45 d;其余菌株均为晚熟型品种,原基形成时间

为 48~59 d。菌株 TY013、TY024、TY026、TY041、

TY063、YE1、YE2、YE3和YE6有较高的抗杂菌能

力,杂菌感染率均低于8.0%;菌株TY012、TY022、

TY031、TY042、TY053、TY054和TY062的抗杂菌能

力较差,杂菌感染率均高于22.0%,最高达51.1%。

菌株TY026、TY041、TY042、YE1、YE2、YE3和YE6

的产量均较高,第一潮产量达41.7%~50.5%;菌株

TY022、TY023、TY031、TY053、TY054和TY062的产

量较低,第一潮产量仅8.2%~15.3%。不同百色云耳

菌株耳片的干湿比为10.1~14.1,表明不同菌株间耳

片的干湿比存在明显差异。综上所述,百色云耳野

菌株 StrainTY011TY012TY013TY022TY023TY024TY026TY031TY041TY042TY051TY052.1TY052.2TY053TY054TY055TY061TY062TY063YE1YE2YE3YE6

朵形 Growth type单生单生单生簇生单生单生单生

多为单生多为单生

簇生单生单生单生簇生簇生

多为单生多为单生多为单生

簇生多为单生

簇生多为单生

簇生

边缘 Margin平滑平滑平滑

波浪状波浪状波浪状平滑平滑

波浪状平滑

较平滑波浪状波浪状平滑

较平滑平滑平滑平滑平滑

波浪状波浪状波浪状波浪状

脉纹 Vein不明显不明显不明显不明显较明显较明显

无不明显较明显较明显不明显较明显较明显较明显明显

较明显较明显较明显明显明显

不明显较明显明显

颜色 Color浅黄褐色浅黄褐色黄褐色黄褐色黑褐色黑褐色黄褐色黄褐色黄褐色黄褐色黑褐色黑褐色黑褐色黑褐色黑褐色黄褐色黄褐色黑褐色黑褐色

浅黄褐色黑褐色

浅黄褐色黑褐色

长度(mm)Length43.0±4.841.9±3.950.0±3.934.7±2.832.8±4.134.8±3.139.0±4.532.8±4.049.8±4.642.3±4.439.7±4.549.5±6.249.5±5.232.8±3.930.1±4.230.1±3.539.8±4.730.7±4.031.3±2.942.6±4.248.2±4.141.8±3.551.6±5.3

宽度(mm)Width29.0±4.731.3±3.435.7±3.923.5±3422.9±4.024.9±3.128.7±4.522.9±3.938.7±4.531.5±4.229.1±4.538.9±5.238.3±4.923.1±3.720.8±3.420.5±3.027.3±3.321.0±3.221.4±2.429.4±4.035.4±4.133.3±3.141.7±5.1

厚度(mm)Thickness0.99±0.121.01±0.110.98±0.101.22±0.091.34±0.071.44±0.080.98±0.081.25±0.131.15±0.110.98±0.081.07±0.130.96±0.120.95±0.111.13±0.161.16±0.101.25±0.111.02±0.111.32±0.181.30±0.181.25±0.071.24±0.141.01±0.121.28±0.17

表 2 百色云耳野生菌株子实体的形态特征

Table 2 Morphology characters of fruit body in Baise A. auricular wild strains

吴圣进等:广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析

49卷南 方 农 业 学 报·1064·

菌株StrainTY011TY012TY013TY022TY023TY024TY026TY031TY041TY042TY051TY052.1TY052.2TY053TY054TY055TY061TY062TY063YE1YE2YE3YE6

原基形成时间(d)Germination time of primordium

26±126±145±255±527±128±126±236±132±253±239±256±256±159±159±148±241±229±351±326±242±329±343±3

杂菌感染率(%)Contamination rate of other strains

17.8±8.422.2±8.44.4±3.831.1±8.416.7±5.84.4±7.77.8±6.951.1±5.14.4±5.147.8±6.910.0±5.813.3±5.811.1±6.941.1±8.427.8±5.116.7±3.313.3±3.345.6±5.13.3±3.3

01.1±1.95.6±5.13.3±3.3

干湿比Dry-wet ratio

13.2±0.312.8±0.314.1±0.311.3±0.310.6±0.210.2±0.213.1±0.212.2±0.212.9±0.212.1±0.210.1±0.311.3±0.411.6±0.411.8±0.111.1±0.210.9±0.411.8±0.212.2±0.113.2±0.313.1±0.211.5±0.312.2±0.312.4±0.2

产量(%)Yield

33.9±1.631.7±2.131.4±1.913.1±1.413.6±1.628.1±2.150.5±4.78.2±1.3

44.7±3.042.9±2.431.8±2.228.0±1.528.8±1.813.5±0.815.3±1.823.6±2.132.1±2.413.1±1.033.0±2.441.7±1.745.3±2.642.3±3.849.2±4.6

表 3 百色云耳野生菌株的栽培性状

Table 3 Cultivation characters of Baise A. auricular wild strains

生菌的原基形成时间、抗杂能力、产量和子实体干湿

比等栽培学性状多样性丰富,可满足不同栽培需求,

并蕴含较多的优良栽培性状。

2. 2 百色云耳野生菌株的酯酶同工酶酶谱分析结果

对23个云耳野生菌株的酯酶同工酶样品进行

电泳,酶谱如图1所示。根据酶谱进行酶带分布特征

和迁移率分析,结果如图2所示。由图1和图2可知,

从23个百色云耳菌株共检测出19条谱带,有18种谱

带类型,各菌株的谱带数4~10条,各谱带的迁移率

(Rf)为16.6~88.6,分布频率为4.3%~100.0%,其中带6

和带8的分布频率均达100.0%,为百色云耳酯酶同工

酶的特征谱带,带7的分布频率为82.6%,也可能是百

色云耳的特征谱带。可见,百色云耳野生菌的酯酶

同工酶酶谱多态性非常丰富。

2. 3 聚类分析结果

利用NTSYS-PC对23个百色云耳野生菌株的酯

酶同工酶谱带数据进行聚类分析,结果如图3所示。

23个百色云耳野生菌株的遗传相似系数为0.68~

图 1 百色云耳野生菌株的酯酶同工酶酶谱

Fig.1 Esterase isozyme zymogram of Baise A. auricular wild strains1~23分别表示菌株YE1、YE2、YE3、TY011、TY012、TY013、TY022、TY023、TY024、TY026、TY031、TY041、TY042、TY051、TY052.1、TY052.2、

TY053、TY054、TY055、TY061、TY062、TY063和YE6。图2同1-23 were strains of YE1,YE2,YE3,TY011,TY012,TY013,TY022,TY023,TY024,TY026,TY031,TY041,TY042,TY051,TY052.1,TY052.2,

TY053,TY054,TY055,TY061,TY062,TY063 and YE6 respectively. The same was applied in Table 2

6期 ·1065·

1.00,遗传差异变化较大,说明百色云耳菌株的遗传背景较丰富。在遗传相似系数为0.68时,可将23个菌株分为两大类:第一类包括菌株YE1、TY011、TY012、TY055、YE3、TY013和TY026共7个菌株;第二类包括菌株YE2、YE6、TY022、TY042、TY051、TY023、TY024、TY031、TY041、TY053、TY054、TY061、TY062、TY063、TY052.1和TY052.2共16个菌株。结合菌株的农艺性状进行分析,结果表明两大类的菌株在耳片颜色上存在差异。其中,第一类菌株的耳片颜色较浅,呈浅黄褐色至黄褐色,第二类菌株的耳片颜色较深,呈黄褐色至黑褐色;其他农艺性状与聚类结果间未见相吻合的规律。第一类的7个菌株中,菌株TY011、TY012和TY013均来自田林县定安镇,第二类的 16个菌株中,菌株TY041、TY042等11个菌株来自田林县八渡乡,说明同一来源地的菌株遗传背景差异较小,亲缘关系较近的可能性较大。不同菌株还可能存在同物异名现象,第一类中,菌株TY011与TY012的遗传相似系数为1.00,且与菌株YE1的遗传相似系数也达0.95,表明这3个菌株存在同物异名的可能性很大;第二类中,菌株TY023与TY024、菌株TY062与TY063、菌株TY052.1与TY052.2及菌株TY053、TY054、TY061与TY041间的遗传相似系数均大于0.95,均可能存在同物异名的现象。

3 讨论

种质资源遗传多样性是农艺性状、细胞学、生

物化学及分子遗传标记等方面多样性的综合体现

(季维智和宿兵,1999;钱雪婷,2016)。对于黑木耳

图 2 百色云耳野生菌株的酯酶同工酶谱带分布特征与迁移率

Fig.2 Distribution characters of esterase isozyme bands of Baise A. auricular wild strains and mobility rate

分布频率(%)Rf Distributionfrequency

谱带号Band No.

泳道号/Lane No.

图 3 基于百色云耳野生菌株酯酶同工酶构建的系统发育进化树

Fig.3 Phylogenetic tree based on esterase isozyme of Baise A.auricular wild strains

吴圣进等:广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析

49卷南 方 农 业 学 报·1066·

而言,子实体朵形、腹背面脉纹(皱褶)、耳片颜色、大

小和厚度等形态特征及干湿比、原基形成时间、抗杂

性和产量等栽培性状是最常用的农艺性状指标(陈

影等,2014)。本研究的23个百色云耳菌株在子实体

朵形、耳片背面脉纹、颜色和大小等形态特征上具有

丰富的多样性。我国秦巴山区和东北地区的黑木耳

的农艺性状也呈较高的多样性(马庆芳等,2007;钱

雪婷,2016)。黄艳芳等(2012)研究认为,百色云耳

以单生为主、簇生极少,颜色棕褐色,无脉纹。该结

论未体现百色云耳外观形态性状的多样性,可能与

其观测的菌株数量少(仅6个)有关。王灿琴等

(2012)分离得到的5个百色云耳菌株在形态特征、产

量和抗杂性等方面存在明显差异。本研究结果显

示,23个百色云耳野生菌株的原基形成时间为26~

59 d,可分为早熟型、中早熟型和晚熟型3种类型,与

马庆芳等(2007)根据出耳周期对东北地区黑木耳的

划分结果基本一致;不同菌株的杂菌感染率0~

51.1%,产量8.2%~50.5%,说明抗杂性和产量差异明

显。可见,百色云耳菌株在原基形成时间、抗杂性和

产量等栽培性状上也具有丰富的多样性。

丰富的农艺性状多样性是挖掘云耳优良性状

和品种选育的物质基础。很多科研人员均是从农艺

性状丰富多样的黑木耳野生种质资源中筛选培育出

生长旺盛、抗杂性强、产量高的优良菌株(马庆芳等,

2007;钱雪婷,2016;翟玉,2016)。本研究结果表明,

百色云耳野生资源蕴含着较多优良性状,如菌株

TY011、TY012和TY031等的子实体形态良好,菌株

TY024等的耳片较厚,菌株TY013、TY024和TY026

等的抗杂性强,菌株TY026、YE2和YE6等产量高,具

有较大的开发利用潜力。李发盛等(2008a,2009)从

百色云耳野生资源中筛选驯化出一株适合桑枝栽培

的高产菌株百云6号;陈雪凤等(2016a,2018)从百色

云耳野生资源中分别筛选出富集钙和铁能力强的菌

株及耐高温的菌株。可见,百色云耳野生资源优异

性状基因的挖掘潜力巨大。

酯酶同工酶作为基因表达的产物,其谱带的差

异间接代表了DNA分子变异,因此,酯酶同工酶技

术是研究生物群体遗传差异的重要手段之一,现已

广泛应用于木耳等食用菌的鉴别及遗传多样性分析

(边银丙等,2000;唐利华等,2007;韦仕岩等,2014;

陈雪凤等,2016b)。本研究采用酯酶同工酶技术对

23个百色云耳野生菌株进行遗传多样性分析,结果

显示从23个菌株中共检测出19条谱带,有18种谱带

类型,表明百色云耳野生菌株的酯酶同工酶多态性

较高,遗传多样性丰富;其遗传相似系数为0.68~

1.00,说明23个菌株间发生明显遗传变异,亲缘关系

较近。同样采用酯酶同工酶技术,翟玉(2016)研究

发现,东北地区和云南地区的33个黑木耳菌株的遗

传相似系数为0.52~1.00;唐利华等(2007)研究发现,

来自国内不同地区的34个黑木耳栽培菌株的遗传相

似系数为0.14~1.00。与上述研究结果相比,本研究

中百色云耳菌株间的遗传相似系数较高,其原因可

能是供试的百色云耳仅采集于田林县或近邻县,地

理范围太狭窄,遗传背景相似。

聚类分析是基于亲缘关系进行归类。翟玉

(2016)研究表明,来自云南和东北地区的33个黑木

耳的聚类结果与其地理位置高度吻合。本研究将23

个百色云耳野生菌株划分为两大类,第一类有7个菌

株,来自定安镇的3个菌株均归在该类;第二类有16

个菌株,来自八渡乡的12个菌株中有11个菌株归在

该类,表明来自地理位置相近的云耳菌株遗传背景

差异越小,亲缘关系较近的可能性较大。但唐利华

等(2007)研究发现,来自国内34个黑木耳栽培菌株

聚类结果与其地理位置不吻合,可能与栽培菌株在

我国各地穿插引种频繁有关。本研究还发现,个别

来自不同乡(镇)的百色云耳野生菌株间亲缘关系也

很近,如田林县浪平乡的菌株YE1和田林县定安镇

的TY011和TY012遗传相似系数达0.95,可能是不同

地域间相互引种栽培造成。此外,本研究结果显示

23个百色云耳野生菌株的聚类结果与其耳片颜色具

有较好的相关性,其中第一类菌株耳片颜色偏浅,呈

浅黄褐色至黄褐色,第二类菌株的耳片颜色较深,呈

黄褐色至黑褐色,由于两个类群中均有黄褐色的菌

株,且颜色深浅受栽培环境的影响较大,因此,仅用

颜色指标作为划分百色云耳亲缘关系的依据并不科

学。本研究供试的百色云耳野生菌株多数来自百色

田林县,无法全面、准确地反映百色云耳野生菌株的

遗传多样性。在今后的研究中,应扩大采集菌株的

地理范围,收集更多的菌株,并将多种技术相结合对

百色云耳野生菌株开展系统地研究,为其种群资源

的保护和开发利用提供参考。

4 结论

百色云耳野生菌株具有丰富的遗传多样性,

蕴含着较多的优异遗传性状,具有较大的开发利

用潜力。

参考文献:

边银丙,罗信昌,周启. 2000. 木耳栽培菌株酯酶同工酶的酶谱多样性研究[J]. 菌物系统,19(1):91-96.[Bian Y B,Luo X C,Zhou Q. 2000. Esterase isozyme zymogrampolymorphisms of cultivated strains in Auricularia auricu-lar[J]. Mycosystema,19(1):91-96.]

陈雪凤,韦仕岩,吴圣进,王灿琴,吴小建. 2016a. 不同黑木耳菌株的营养成分分析比较[J]. 食用菌,38(2):72-73.[Chen X F,Wei S Y,Wu S J,Wang C Q,Wu X J.2016a. Comparative analysis on nutritional ingredients ofdifferent strains of Auricularia auricular[J]. Edible Fungi,

6期 ·1067·

38(2):72-73.]陈雪凤,韦仕岩,吴圣进,王灿琴,吴小建. 2016b. 广西野生灵

芝菌株的遗传多样性分析[J]. 北方园艺,(7):136-139.[Chen X F,Wei S Y,Wu S J,Wang C Q,Wu X J.2016b. Genetic diversity analysis of wild Ganodermastrains collected from Guangxi[J]. Northern Horticulture,(7):136-139.]

陈雪凤,吴圣进,庞航,王灿琴,吴小建,韦仕岩. 2018. 广西云耳耐高温菌株的室内筛选[J]. 西南农业学报,31(1):131-135.[Chen X F,Wu S J,Pang H,Wang C Q,Wu XJ,Wei S Y. 2018. High temperature resistance strainsscreening of Auricularia auricular- judae in Guangxi[J].Southwest China Journal of Agricultural Sciences,31(1):131-135.]

陈影,姚方杰,张友民,方明. 2014. 黑木耳种质资源的农艺性状测试方法[J]. 食药用菌,22(3):153-154.[Chen Y,Yao F J,Zhang Y M,Fang M. 2014. Methods on determi-nation of agronomic characters of Auricularia auriculargermplasm resources[J]. Edible and Medicinal Mushroom,22(3):153-154.]

戴玉成,周丽伟,杨祝良,文华安,图力古尔,李泰辉. 2010. 中国食用菌名录[J]. 菌物学报,29(1):1-21.[Dai Y C,Zhou L W,Yang Z L,Wen H A,Bau T,Li T H. 2010. Arevised checklist of edible fungi in China[J]. Mycosyste-ma,29(1):1-21.]

冯小飞,赵宁,泽桑梓,杨斌. 2016. 不同产地黑木耳中矿质元素含量的测定[J]. 贵州农业科学,44(4):35-38.[Feng XF,Zhao N,Ze S Z,Yang B. 2016. Determination of mine-ral elements in Auriculayia auricular from different habi-tats[J]. Guizhou Agricultural Sciences,44(4):35-38.]

黄艳芳,李发盛,黄雪星,李槐,何达崇. 2012. 广西野生黑木耳种质资源调查[J]. 中国食用菌,36(6):8-10.[HuangY F,Li F S,Huang X X,Li H,He D C. 2012. Investiga-tion on germplasm resources of wild Auricularia auricu-lar in Guangxi[J]. Edible Fungi of China,36(6):8-10.]

季维智,宿兵. 1999. 遗传多样性研究的原理与方法[M]. 杭州:浙江科学技术出版社:1-19.[Ji W Z,Su B. 1999.Principles and Methodologies of Genetic Diversity Studies[M]. Huangzhou:Zhejiang Science and Technology Press:1-19.]

李发盛,李海鹰,何达崇,李槐. 2008a. 野生云耳分离及驯化[J]. 食用菌,30(6):20-21.[Li F S,Li H Y,He D C,LiH. 2008a. Isolation and naturalization of wild Auriculariaauricular[J]. Edible Fungi,30(6):20-21.]

李发盛,李槐,何达崇,孙文波,李海鹰,罗先群. 2008b. 广西百色野生云耳生态环境调查[J]. 食用菌,30(5):13-14.[Li F S,Li H,He D C,Sun W B,Li H Y,Luo X Q.2008b. Investigation on ecology environment of wild Au-ricularia auricular in Baise,Guangxi[J]. Edible Fungi,30(5):13-14.]

李发盛,莫祺晖,韦星明,李海鹰. 2009. 云耳百云6号的生物学特性试验[J]. 食用菌,31(3):22-24.[Li F S,Mo QH,Wei X M,Li H Y. 2009. Study on biological charac-ters of Auricularia auricular strain Baiyun 6[J]. EdibleFungi,31(3):22-24.]

马庆芳,孔祥辉,戴肖东,韩增华,张丕奇. 2007. 东北地区黑木耳生产菌株栽培特性研究[J]. 食用菌学报,14(4):59-61.[Ma Q F,Kong X H,Dai X D,Han Z H,Zhang P Q.2007. Fruiting characteristics of Auricularia auricularstrains cultivated in northeast China[J]. Acta Edulis Fun-gi,14(4):59-61.]

农训学. 2009. 百色云耳爆鸡脯[J]. 烹调知识,(9):832-833.

[Nong X X. 2009. Fried chicken jerky with Baise Auricu-laria auricular[J]. Cooking Knowledge,(9):832-833.]

钱雪婷. 2016. 秦巴山区黑木耳种质资源遗传多样性及液体发酵条件的研究[D]. 汉中:陕西理工学院.[Qian X T.2016. Research on the genetic diversity and liquid fer-mentation conditions of Auricularia auricular from Qinbamountains[D]. Hanzhong:Shannxi Institute of Techno -logy.]

任建平. 2015. 黑木耳优质高产栽培技术[J]. 中国林副特产,136(3):66-68.[Ren J P. 2015. Cultivation techniques ofAuricularia auricular for good quality and high yield[J].Forest By-Product and Speciality in China,136(3):66-68.]

唐利华,郭倩,王瑞娟,边银丙. 2007. 中国黑木耳主要栽培菌株酯酶同工酶的研究[J]. 食用菌学报,14(4):37-40.[Tang L H,Guo Q,Wang R J,Bian Y B. 2007. Esteraseisoenzyme patterns of the major cultivated Auriculariaauricular strains of China[J]. Acta Edulis Fungi,14(4):37-40.]

陶梅. 2009. 黑龙江省黑木耳栽培菌株遗传多样性研究[D].哈尔滨:东北林业大学.[Tao M. 2009. Research on thegenetic diversity of Auricularia auricular cultivated strainsin Heilongjiang Province[D]. Harbin:Northeast ForestryUniversity.]

陶朋飞,许修宏. 2011. 利用ITS和SRAP分子标记对黑龙江省野生黑木耳菌株进行遗传多样性分析[J]. 东北农业大学学报,42(11):144-149.[Tao P F,Xu X H. 2011. Ge-netic polymorphism study of wild Auricularia auricularisolated from Heilongjiang Province using ITS sequenceanalysis and SRAP marker technique[J]. Journal of North-east Agricultural University,42(11):144-149.]

王灿琴,熊建文,陈丽新. 2012. 五个野生云耳菌株的比较试验[J]. 食用菌,34(2):21-24.[Wang C Q,Xiong J W,Chen L X. 2012. Comparative test on five wild strains ofAuricularia auricular[J]. Edible Fungi,34(2):21-24.]

韦仕岩,王灿琴,覃晓娟,吴圣进,汪茜. 2014. 金福菇菌株的酯酶同工酶分析[J]. 基因组学与应用生物学,33(5):1025 - 1030.[Wei S Y,Wang C Q,Qin X J,Wu S J,Wang Q. 2014. Esterase isozyme analysis of Tricholomalobayense strains[J]. Genomics and Applied Biology,33(5):1025-1030.]

谢毅栋. 2009. 广西食用菌发展历程及对策[J]. 安徽农学通报,15(21):86-88.[Xie Y D. 2009. Development historyand strategy on mushroom industry in Guangxi[J]. An-hui Agricultural Science Bulletin,15(21):86-88.]

翟玉. 2016. 黑木耳野生种质资源遗传分析与优良菌株新基质开发研究[D]. 长春:吉林农业大学 .[Zhai Y. 2016.Study on the genetic analysis uncultivated Auriculariaheimuer germplasm resources and the development ofgood strains and new matrix[D]. Changchun:Jilin Agri-cultural University.]

中国食用菌协会. 2013. 对2012年度食用菌统计结果的分析[J]. 食药用菌,21(6):363.[Mushroom Associate of Chi-na. 2013. Analysis on statistic data of mushroom in 2012[J]. Edible and Medicinal Mushrooms,21(6):363.]

Tang L H,Xiao Y,Li L,Guo Q,Bian Y B. 2010. Analysis ofgenetic diversity among Chinese Auricularia auricularcultivars using combined ISSR and SPAP marker[J]. Cu-rrent Microbiology,61(2):132-140.

(责任编辑 陈 燕)

吴圣进等:广西百色云耳野生菌株的遗传多样性分析